G-Sync und FreeSync in MAME einrichten: VRR für ruckelfreie Arcade-Spiele

Du startest „Street Fighter II“ in MAME, dein Monitor läuft mit 144 Hz und trotzdem wirkt das Scrolling nicht ganz gleichmäßig. Das ist kein Einbildungsproblem: Viele Arcade-Platinen arbeiteten mit Bildraten, die leicht von 60 Hz abweichen. Ein moderner VRR-Monitor mit G-Sync oder FreeSync kann diese Differenz auffangen. Damit das funktioniert, müssen aber Monitor, Grafiktreiber und MAME dieselbe Aufgabe erfüllen. Sonst entstehen trotz teurer Hardware wieder Mikroruckler, unnötiger Input-Lag oder falsches Spieltempo.

VRR steht für Variable Refresh Rate. Der Monitor passt seine Bildwiederholrate dabei an den Zeitpunkt an, zu dem die Grafikkarte ein neues Bild liefert. Statt ein Spiel mit 59,6 Hz starr auf 60 Hz, 120 Hz oder 144 Hz zu pressen, kann der Monitor näher an der tatsächlichen Bildrate des emulierten Systems arbeiten.

Das ist besonders sinnvoll bei Arcade-Spielen, deren originale Frequenz etwa 54, 57, 59 oder 61 Hz beträgt. VRR ist aber kein Ersatz für einen echten CRT-Aufbau mit passenden Modellines. Es ist die pragmatische LCD-Lösung für einen Windows-PC mit aktuellem Monitor.

Was VRR in MAME leisten kann und was nicht

Ein Arcade-Spiel erzeugt seine Bilder in einem festen Takt. Weicht dieser Takt von der festen Monitorfrequenz ab, muss ein Bild gelegentlich doppelt gezeigt oder verworfen werden. Das erkennst du vor allem an gleichmäßig scrollenden Hintergründen. Bei 60,6 Hz auf einem starren 60-Hz-Display kommt diese kleine Abweichung dauerhaft zusammen.

Mit VRR kann der Monitor seine Aktualisierung an die vom Emulator gelieferte Bildfolge anpassen. Das reduziert ungleichmäßiges Frame-Pacing und verhindert bei korrekt aktivierter Synchronisation auch Tearing.

VRR löst jedoch nicht jedes Bildproblem:

• Es ersetzt keine korrekte Skalierung und kein passendes Seitenverhältnis.
• Es macht aus einem LCD keinen CRT und erzeugt keine echte Röhrenbewegungsschärfe.
• Es beschleunigt keine zu schwache CPU.
• Es kompensiert keine falschen ROMs, fehlerhaften Sound oder unpassende MAME-Einstellungen.
• Es hilft nur innerhalb des VRR-Bereichs deines Monitors.

Gerade der letzte Punkt ist wichtig. Viele Monitore unterstützen VRR beispielsweise erst ab einer bestimmten Mindestfrequenz. Liegt ein Spiel darunter, entscheidet der Monitor oder Treiber selbst, ob Frames vervielfacht werden. Das kann weiterhin sauber aussehen, ist aber nicht mehr dieselbe direkte Anpassung wie innerhalb des nativen VRR-Fensters.

Voraussetzungen unter Windows prüfen

Bevor du MAME konfigurierst, aktiviere VRR zuerst am Monitor und im Grafiktreiber. Im Monitor-OSD heißt die Funktion oft „Adaptive Sync“, „FreeSync“ oder ähnlich. Ist sie dort deaktiviert, kann Windows sie nicht nachträglich einschalten.

Für NVIDIA-Grafikkarten öffnest du die NVIDIA-Systemsteuerung und aktivierst G-Sync für den gewünschten Bildschirm. Wenn du MAME im Fenster oder rahmenlosen Fenster betreibst, aktiviere gegebenenfalls auch die Unterstützung für Fensteranwendungen. Für den ersten Test ist echter Vollbildmodus trotzdem meist die eindeutigere Basis.

Bei AMD aktivierst du FreeSync in der AMD-Software für den angeschlossenen Monitor. Prüfe außerdem in den Windows-Anzeigeeinstellungen, ob der Monitor auf seine gewünschte maximale Bildwiederholrate eingestellt ist. Ein 165-Hz-Monitor, den Windows mit 60 Hz betreibt, verschenkt seinen VRR-Spielraum.

Windows 11 bietet zusätzlich eine Einstellung für variable Bildwiederholrate bei Fensterspielen. Sie kann nützlich sein, ersetzt aber weder die Treibereinstellung noch die Aktivierung im Monitor-Menü. Verlass dich nicht allein auf diesen Windows-Schalter.

Wenn du MAME noch grundlegend einrichtest, hilft dir unser Guide zum MAME unter Windows installieren und einrichten. Für die folgenden Änderungen brauchst du eine funktionierende mame.ini.

Die sinnvolle MAME-Basis für VRR

Für einen modernen Windows-PC ist das BGFX-Videoausgabemodul eine gute Ausgangsbasis. Es unterstützt Shader, Skalierung und aktuelle Grafik-APIs. Auch Direct3D kann funktionieren, aber ändere nicht mehrere Dinge gleichzeitig. Erst ein stabiles Videomodul, dann VRR testen.

Diese Einstellungen sind eine praxistaugliche Basis in der mame.ini:

Einstellung	Empfohlener Wert	Zweck
video	bgfx	Moderne Videoausgabe als Ausgangspunkt
window	0	Vollbildmodus für den ersten VRR-Test
waitvsync	1	Bildausgabe am vertikalen Sync ausrichten
syncrefresh	0	Keine feste Anpassung an die originale Monitorfrequenz erzwingen
refreshspeed	0	Spieltempo nicht an eine feste Displayfrequenz anpassen
triplebuffer	0	Zusätzliche Bildpuffer und möglichen Input-Lag vermeiden
throttle	1	Emulation auf Echtzeit begrenzen
frameskip	0	Keine Bilder aus Leistungsgründen überspringen

waitvsync 1 ist der zentrale Schalter. MAME wartet damit bei der Bildausgabe auf die Synchronisation des Displays. Bei aktivem VRR kann der Monitor seine Wiederholrate an diese Ausgabe anpassen. Ohne diese Synchronisation kann Tearing auftreten, selbst wenn G-Sync oder FreeSync grundsätzlich aktiv sind.

throttle 1 muss ebenfalls aktiv bleiben. Ohne Echtzeitbegrenzung würde MAME auf einem schnellen Rechner so schnell wie möglich emulieren. VRR würde dann nicht die originale Arcade-Frequenz darstellen, sondern lediglich versuchen, einer viel zu schnellen Ausgabe zu folgen.

Die Optionen syncrefresh und refreshspeed lässt du für ein VRR-Setup normalerweise deaktiviert. Sie verfolgen einen anderen Ansatz: MAME soll sich an eine feste, passende Monitorfrequenz anpassen oder die Emulationsgeschwindigkeit entsprechend verändern. Das ist bei einem Monitor mit variabler Wiederholrate meist weder nötig noch erwünscht.

Mehr Hintergründe zu globalen Optionen und zur Struktur der Konfigurationsdatei findest du in unserem Beitrag mame.ini richtig einstellen und optimieren.

Erst im Vollbild testen, dann Fensterbetrieb prüfen

Starte nach der Änderung ein Spiel mit gleichmäßigem horizontalem oder vertikalem Scrolling. Gute Testkandidaten sind Spiele, bei denen sich ein Hintergrund konstant bewegt. Beobachte nicht nur die ersten Sekunden, sondern mindestens eine Minute. Kleine Frame-Pacing-Fehler fallen oft erst bei längerem Scrollen auf.

Kontrolliere währenddessen im MAME-Menü die tatsächliche Emulationsgeschwindigkeit. Sie sollte stabil bei 100 Prozent liegen. Fällt sie deutlich darunter, ist das kein VRR-Problem, sondern ein Leistungsproblem. Dann helfen geringere Shader-Last, ein anderes BGFX-Chain oder stärkere Hardware, aber kein Treiberschalter.

Wenn Vollbild sauber läuft, kannst du bei Bedarf Fensterbetrieb ausprobieren. Einige Setups unterstützen VRR in rahmenlosen Fenstern zuverlässig, andere nicht. Das hängt von Windows-Version, Grafiktreiber und Monitor ab. Tritt im Fenster wieder Tearing oder unruhiges Scrolling auf, bleib bei Vollbildmodus.

Nutze zum Prüfen möglichst die Anzeige des Monitors für die aktuelle Hertz-Zahl, falls dein OSD sie bietet. Sie sollte während unterschiedlicher Spiele schwanken können. Ein starres 144-Hz-Signal bedeutet nicht zwingend, dass VRR kaputt ist, aber es ist ein Hinweis, genauer hinzusehen.

Häufige Fehler bei G-Sync und FreeSync

Der verbreitetste Fehler ist eine doppelte oder widersprüchliche Synchronisation. Beispielsweise ist im Treiber eine harte Begrenzung gesetzt, MAME versucht gleichzeitig die Refresh-Rate umzuschalten und zusätzlich arbeitet Triple Buffering. Das Ergebnis kann sich träge anfühlen, obwohl kein sichtbares Tearing vorhanden ist.

Arbeite deshalb nach dieser Reihenfolge:

• Aktiviere Adaptive Sync im Monitor-OSD.
• Aktiviere G-Sync oder FreeSync im Grafiktreiber.
• Stelle Windows auf die hohe native Bildwiederholrate des Monitors.
• Setze in MAME waitvsync 1, throttle 1 und triplebuffer 0.
• Deaktiviere zunächst syncrefresh und refreshspeed.
• Teste im echten Vollbildmodus mit einem einzelnen Spiel.
• Ändere erst danach Shader, Skalierung oder Treiberprofile.

Auch eine falsche Bildskalierung wird oft als Ruckeln wahrgenommen. Wenn Pixelkanten unruhig wandern oder das Bild bei Bewegung unsauber wirkt, prüfe zuerst Seitenverhältnis und Integer-Scaling. Die passende Grundlage erklärt Seitenverhältnis in MAME: 4:3 und Integer-Scaling.

CRT-Shader können das Bild deutlich glaubwürdiger machen, kosten aber je nach Chain Grafikleistung. Teste VRR daher zunächst ohne schwere Shader und füge sie danach schrittweise hinzu. Für die optische Seite ist unser Guide CRT-Shader und Scanlines in MAME einstellen die passende Ergänzung.

VRR, feste Bildrate oder GroovyMAME?

VRR ist die beste Wahl, wenn du an einem modernen LCD- oder OLED-Monitor spielst, keine speziellen Modellines bauen willst und viele Arcade-Plattformen mit unterschiedlichen Frequenzen nutzt. Es ist komfortabel, alltagstauglich und reduziert die typischen kleinen Ruckler durch Frequenzabweichungen.

Eine feste Monitorfrequenz ist ausreichend, wenn ein Spiel exakt oder sehr nah an deiner Displayfrequenz läuft. Bei 60-Hz-Spielen auf einem guten 60-Hz-Display kann das bereits sauber wirken. Sobald du viele Systeme mit abweichenden Takten spielst, stößt dieser Ansatz aber an Grenzen.

GroovyMAME verfolgt ein anderes Ziel. Zusammen mit geeigneter Hardware, passenden Treibern und einem CRT kann es genaue Videomodi für einzelne Spiele verwenden. Das ist die präzisere Lösung für ein echtes Arcade-Röhrendisplay, aber deutlich aufwendiger. VRR ist nicht genauer als ein korrekt eingerichtetes GroovyMAME-CRT-System, dafür erheblich einfacher auf heutiger Monitorhardware.

Beim Input-Lag gilt: VRR kann unnötige Wartezeiten und sichtbares Stottern reduzieren, ist aber keine magische Latenzfunktion. Vermeide Triple Buffering, überladene Shader und zusätzliche Frame-Limiter. Für die weitergehende Optimierung lies Input-Lag in MAME senken: RunAhead und GroovyMAME.

Wenn die Bildrate sauber läuft, die Emulation bei 100 Prozent bleibt und dein Monitor innerhalb seines VRR-Bereichs arbeitet, ist G-Sync oder FreeSync für MAME eine sehr gute moderne Lösung: kein Kompromiss bei der Spielgeschwindigkeit, weniger Mikroruckler und kein komplizierter Modelline-Bau.